CIES2024|| 大唐中南院樊东方：大型电化学储能电站按安全运行

数字储能网讯：3月10-13日，由工业和信息化部节能与综合利用司指导，中国化学与物理电源行业协会主办并联合500余家机构共同支持的第十四届中国国际储能大会暨展览会（简称“CIES”）在杭州国际博览中心召开。

CIES大会以“共建储能生态链，共创储能新发展”为主题，针对储能产业面临的机遇与挑战等重点、热点、难点问题展开充分探讨，分享可持续发展政策机制、资本市场、国际市场、成本疏导、智能化系统集成技术、供应链体系、商业模式、技术标准、示范项目应用案例、新产品以及解决方案的普及和深化应用。

来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的2011余家产业链供应链企业， 53417位线上注册嘉宾将参加本届CIES大会，储能网视频号线上直播11万人参与观看与交流。其中300余家企业集中展示了储能产品，涵盖系统集成、电芯、PCS、BMS、集装箱、消防、检测认证、飞轮储能、液流电池、熔盐储热、压缩空气储能等新型储能全产业链。

3月12日下午， 大唐集团科学技术研究总院中南电力实验研究院高级工程师樊东方受邀在储能电站建设与运维专场分享主题报告，报告题目为《大型电化学储能电站按安全运行》。以下为报告主要内容：

樊东方：大家好，我是大唐集团电科院中南电力实验研究院新型储能研究中心。我主要从事电化学储能电站的建设运维方面集团的一些技术支撑工作，今天有幸受主办方的邀请，我作为用户站在用户的角度，把大型电化学储能电站建设的过程中遇到的一些问题，或者我们建设过程中的一些经验给大家做一个分享交流。

主要交流的内容包括4部分，目前我们国内电力储能的发展现状；在储能电站运行的过程中主要存在的一些问题；我们在运营过程中一些经验；个人的一些想法和建议。

在国家双碳目标的驱动下，我国电力储能发展迅猛。国家“十四五”对新型储能发展目标有整体的规划，2025年新型储能规模达到30GW，2030年新型储能实现全面的市场化。

截至2023年12月底，目前已经投运的电力储能总体的规模是86.5GW，抽蓄占51.3，占比59.4%，这个比例已经很低了，在2022年底的时候，抽水蓄能占电力的比例77%以上。功率和能量同比增长150%，相对于2022年新投运的规模水平，我们预测2024年新型储能装机规模突破20GW。

新型储能规模的分布截至2023年12月，新增的装机分布前10名的是新疆、内蒙、甘肃、贵州等10个区域，新增的规模占比达到84.8%。目前新型储能累计装机规模排名前五的是内蒙、新疆、山东、宁夏和湖南，主要是西北地区新能源的大基地，以及政策比较利好的省份。

新型储能增长的应用场景主要分布在三块，电网侧，电源侧和用户侧。对于电网侧来说，占比56%。主要以独立储能的形式出现，主要起到对电网的双重支撑的作用。第二个电源侧占41%，其中光伏配储，峰电配储占比加起来达到95%，火电配储项目较多，装机容量比较小。新能源配储主要为了解决新能源的消纳和出力，火电配储起到一次调频，辅助服务的作用。

用户侧目前占比比较少，只有3%，主要应用工商业，产业园区，未来我们比较看好用户侧的储能。

大唐集团2023年新投运的项目30多个，目前累计装机达到了240万千瓦。目前在建的项目90万的项目，预计我们集团“十四五”末达到500万的装机规模，技术路线以锂电为主，今年新建的有钠电，压缩空气，包括飞轮，超容和液流。其中锂电占比还是比较高的，达到95%以上。

对于各个企业的储能电站的建设规模，技术路线，应用场景，地域分布，每个企业有自己的发展规划。

整体规划取决于国家政策的引导，区域电网的结构，地方用电负荷的特性以及新能源发展规模因素决定的，对于我们目前来说最重要的是如何建好，用好储能电站，怎么能保障储能电站的本质安全。怎么提高储能电站的管控水平。对于一个大型的储能电站来说，经济性虽然是考核储能电站的重要指标，但是它的制约因素是不受控的，每天的充放电时长，循环次数不受调度控制，我们做的就是尽量保持储能电站的运行可靠性，减少考核，通过运行策略的优化，提高电池的使用寿命。

通过优化温度控制，减少电率，提高综合利用效率。我们对关心的是安全问题，储能电站的本质安全取决于上游企业的引导，在日益激烈的市场竞争中产品的体系和技术的体系传导不同步。

有些企业在过度追求的新技术，智能化，而缺少了产品数据的验证。在技术上没有得到充分的完善和积累。安全性的缺失导致经济性大打折扣，目前全球累计7000多座储能电站，自2018年以来统计的安全数据70多起，这个统计是不完全的。主要事故包含在安装，调试等阶段，运输过程中也有事故发生。

第二部分，储能电站目前存在的一些问题。对于大型储能电站的建设主要包括几个环节，首先规划设计，设备选型，制造验收，设备安装，设备检测以及系统调试，并网检测，运行监督。检修维护，数据管理，包括应急处置。

在规划设计阶段。主要有控制系统，消防系统，重重要电源的冗余配置不足。分区控制不满足要求，检修电源的合理性。对于我们业主来说，我们要严格的把控技术标准和技术要求，对各个建设环节进行严格的审查。在设备选型阶段，电芯一般在招标阶段内已经确定了，我们可以对总包方提出EMS消防系统，包括辅助设备，通信网线辅助设备，提出更高的要求。这些设备的质量直接影响储能电站的运行可靠性。

包括BMS报警的分级不满足要求，一级调频等不满足要求。安装调试阶段，一般这些工作是安装单位，设备厂家完成，业主单位对储能系统不熟悉，一些功能性验证缺失，后期系统联调中不能进行完整的验证，要求我们按照技术协议，产品说明书和相关的技术标准严格把关，逐项验证。

在检测方面，有些地区对检测关键性和指标参数缺少验证，储能系统的过载性能测试，高低压穿越性能测试，电网的适应性检测等存在不足。业主对大型储能电站建设验收缺乏经验，没有系统的验收标准和依据，导致电站建设过程中存在安全隐患，建设单位缺乏相关的标准理解，各个环节没有形成有效完整的监督管理体系。

在运行阶段我们发现的一些问题。首先第一方面，电站的安全方面。主动安全不够，目前绝大多数储能电站均不具备大数据分析挖掘的功能，难以及时发现隐患。大多数储能站无法对电池老化，发展趋势进行预测。SOC测试不准，SOH不具备在线评估的能力。

被动安全方面也不完善，主要指消防不健全，典型的问题主要消防监控以图像显示，消防灭火器不足。电池系统存在单体的隐患，信号采集回路异常，一致性评估不到位，标准中对电芯的一致性没有给出清晰的策略和周期，往往靠人工评估。SOC长期存在工作范围在10%-95%，有些放电深度甚至比这个更低，长期运维方式造成SOC的测量偏差较大，电站存在充不满，放不完的现象。

综合效率偏低，直流侧的效率可以达到标准，综合效率受综合损耗的影响，很多站没有达到85%的综合指标。

EMS系统主要存在服务器的负载率偏高，运行时候的画面卡顿，原始数据量比较大，服务器配置不足，没有设置，储能系统的通信异常，主要因为交换机的硬件故障，告警不明确，监控内容不全面。告警信息或模拟量未在监控画面进行显示。

BMS系统存在压差的损失，包括采集精度，响应不够，充放电末端存在电池系统过充或者过放的情况。

电池舱的辅助系统，预制舱的控制不合理，存在冷凝水问题，进出风口布置不合理，设备的间距过近，早成电池舱出风的高温空气进入进风口，造成舱内的温度更高。还有排水问题，电缆的混合问题，这些问题需要在建设阶段进行杜绝，否则后期整改起来非常的困难。

第三部分，运营经验的分享。目前储能电站主要存在的问题可以总结为组织管理监督不到位，人的不安全行为和物的不安全状态。设备的本质隐患导致能量失控，最终导致电站的事故发生。

从三个方面可以解决。一个是强化设备的本质安全，严控相关产品和质量，提高水平。建立健全安全管理体系，把储能安全管理纳入企业的安全管理体系。对储能电站实行严格的运维，监督管理，及时筛查安全隐患。加强电站的消防应急管理，按照标准进行消防设计和验收，实施联动机制。

具体应该从几个方面入手。首先本质安全管理的规范化，提高储能设备的技术指标要求，结合设计规范提高平面布局，通信统一。重视储能设备选型，开展储能系统的集采，提高储能系统的集采技术指标。把控电芯3S系统，消防系统的集成质量。

检验检测方面，加强全过程的技术监督，重点包括形式试验，储能系统的抽检，关键电器设备的抽检。有些项目抽检的过程中项目已经建成了，抽检工作还没有结束，就失去的抽检的意义。

技术管理标准体系化。2023年2月，国标委和国家能源局联合发布新型储能标准体系建设指南，其中公布了以实施，以建标，计划建标205项标准，根据2023年新型储能产业发展报告，2023年共有32项储能标准发布实施，13项标准发布征求意见稿，涉及到储能电站的安全和核心技术指标的主要包含电化学储能电站的设计规范，安全规程，电化学储能电站并网评价方法等。

2024年，已经发布的即将实施的国家标准有电化学储能电站的调试规程，电芯建造导则，PCS技术规范，BMS通信技术规范，进一步完善储能领域的标准体系。

加强电站运维管理的数字化，运营化，电站靠人是靠不住的，要从被动安全向主动安全转变。提高电芯的产品质量，提高3S系统底层逻辑算法的优化，提高储能系统多回路间的主动均衡能力。从电池的阈值保护入手，引入早期预警和状态运维评估系统，利用先进的技术实现无人值守，实现高效智能运维。

我个人的想法和建议。储能电站建设的好与坏在于前期的规划与设计，我们从源头入手，与时俱进，整体规划，前瞻设计，设计单位通过实践打造储能电站的典型设计方案和模块化子系统，提高储能电站设计的成熟度与灵活性。

运维单位有专门的人负责，不同的站多应该多交流，多培训，熟悉规程。把我们的运行经验和故障处理的经验进行提炼，细化到运行规程中去。对运行数据提高敏锐性，抓住细节，多通过横向分析和历史数据比对的方式及时发现一些隐藏的信息，几乎所有的事故不可能是事先毫无征兆的。

呼吁所有的同行筑好三道防线，提高储能系统的融合度。加快数字化，智能化电站安全管理，建立监管理体系。建立整站一体化的消防安全保障体系。

我的交流完毕，谢谢大家！

作者：中国储能网 来源：中国储能网